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WO2007132653A1 - ビードエイペックス用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ - Google Patents

ビードエイペックス用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ Download PDF

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Publication number
WO2007132653A1
WO2007132653A1 PCT/JP2007/058954 JP2007058954W WO2007132653A1 WO 2007132653 A1 WO2007132653 A1 WO 2007132653A1 JP 2007058954 W JP2007058954 W JP 2007058954W WO 2007132653 A1 WO2007132653 A1 WO 2007132653A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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weight
bead apex
rubber composition
parts
rubber
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/058954
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kazuo Hochi
Original Assignee
Sumitomo Rubber Industries, Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Rubber Industries, Ltd. filed Critical Sumitomo Rubber Industries, Ltd.
Priority to EP07742389A priority Critical patent/EP2019123B1/en
Priority to US12/224,333 priority patent/US7767734B2/en
Priority to CN2007800174853A priority patent/CN101443401B/zh
Publication of WO2007132653A1 publication Critical patent/WO2007132653A1/ja

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00—Compositions of natural rubber
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Definitions

  • the present invention relates to a bead apex rubber composition and a tire using the same.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-63206 discloses a technique for showing a tire raw material that assumes a case where oil is exhausted. However, a bead that sufficiently reduces rolling resistance and has excellent steering stability. Apex rubber thread and composition have been disclosed. Disclosure of the invention
  • the present invention can consider the environment and prepare for a future decrease in the supply of petroleum resources, and can reduce beading, rolling resistance, and improve steering stability. It is an object of the present invention to provide a rubber composition and a tire having a bead apex using the rubber composition.
  • the present invention 30 natural rubber: relative LOO weight 0/0 rubber component 100 parts by weight containing 20 to 120 parts by weight by silica, and a bead rays peck the graphite containing 5-80 parts by weight
  • the present invention relates to a rubber composition.
  • the average particle size of the graphite is preferably 3 to 50 ⁇ m.
  • the present invention also relates to a tire having a bead apex using the bead apex rubber composition.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a bead portion of a tire having a bead apex using the bead apex rubber composition of the present invention.
  • the rubber composition for bead apex of the present invention contains a rubber component, silica and graphite.
  • the rubber component contains natural rubber (NR).
  • NR natural rubber
  • the content of NR in the rubber component is 30% by weight or more, preferably 50% by weight or more. If the NR content is less than 30% by weight, it is not possible to consider the environment or prepare for future reductions in the supply of petroleum resources. In addition, the rolling resistance can be sufficiently reduced to improve durability and fatigue resistance. It is hard to let you. Further, the content of NR is 100% by weight or less, preferably 90% by weight or less, more preferably 80% by weight or less from the viewpoint of excellent handling stability and rolling resistance.
  • GEN rubber can be preferably used together with NR.
  • examples of gen rubbers other than NR include epoxidized natural rubber (ENR), styrene butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), styrene isoprene rubber (SIR), butyl rubber (IIR), halogenated Butyl rubber (X-IIR), halogenated copolymer of isomonoolefin and p-alkylstyrene can be used in combination.
  • EMR epoxidized natural rubber
  • SBR styrene butadiene rubber
  • BR butadiene rubber
  • SIR styrene isoprene rubber
  • IIR butyl rubber
  • X-IIR halogenated Butyl rubber
  • halogenated copolymer of isomonoolefin and p-alkylstyrene can be used in combination.
  • rolling resistance is reduced, Because it can improve hardness, durability, and fatigue resistance, it can take into consideration the environment that ENR, SBR, BR, and IR prefer, and it can prepare for a decrease in the future supply of petroleum resources. ENR is more preferred.
  • ENR commercially available ENR may be used! Or NR may be epoxidized!
  • the method for epoxidizing NR is not particularly limited, and can be performed using a method such as a chlorohydrin method, a direct oxidation method, a hydrogen peroxide method, an alkyl hydroperoxide method, or a peracid method.
  • a peracid method include a method of reacting NR with an organic peracid such as peracetic acid or performic acid.
  • the ENR content in the rubber component is preferably 70% by weight or less and more preferably 50% by weight or less from the viewpoint of excellent low heat build-up and suppression of heat generation.
  • the ENR content is preferably 0% by weight or more, more preferably 10% by weight or more, and even more preferably 20% by weight or more, from the viewpoint of excellent handling stability and rolling resistance.
  • silica those generally used in the tire industry without particular limitation can be used.
  • the content of silica is 20 parts by weight or more, preferably 30 parts by weight or more, more preferably 40 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the rubber component. If the silica content is less than 20 parts by weight, it is not possible to give consideration to the environment or to prepare for a future reduction in the supply of petroleum resources, and sufficient hardness cannot be obtained as a rubber composition for bead apex. .
  • the silica content is 120 parts by weight or less, preferably 100 parts by weight or less, more preferably 90 parts by weight or less. If the silica content exceeds 120 parts by weight, rubber processing becomes difficult.
  • the rubber composition for bead apex of the present invention is intended to be environmentally friendly and to be prepared for a future reduction in the supply of petroleum resources, and is usually used as a reinforcing filler. It is preferable not to use carbon black.
  • Examples of the reinforcing filler include clay, alumina, talc, calcium carbonate, magnesium carbonate, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, magnesium oxide, and titanium oxide.
  • these reinforcing fillers It can be used alone or in combination of two or more kinds with silica.
  • the rubber composition for bead apex of the present invention contains a silane coupling agent together with silica. It is preferable to use together. Among them, an organic silane coupling agent represented by the following general formula is preferred because it can improve kneading processability and extrusion processability when kneading at 130 to 160 ° C. .
  • R is a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms; x and y are the same or different and both are integers of 1 to 8; n is an integer of 2 to 8 Is)
  • the compounds satisfying the above formula include bis (3 triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2 triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4 triethoxysilylbutyl) tetrasulfide, bis (3 Trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4 trimethoxysilylbutyl) tetrasulfide, bis (3 triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (2 triethoxysilylethyl) trisulfide, Bis (4 triethoxysilylbutyl) trisulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) trisulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) trisul
  • the content of the silane coupling agent is preferably 4 parts by weight or more, more preferably 8 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of silica, from the viewpoint of excellent processability during rubber kneading and extrusion.
  • the content of the silane coupling agent is preferably 20 parts by weight or less, more preferably 15 parts by weight or less, from the viewpoints of excellent effects of improving processability at the time of kneading and extrusion of rubber, and cost reduction.
  • the white filler When only a white filler such as silica is contained as a reinforcing filler, the white filler has a low light shielding degree and easily transmits light, so that the light reaches the inner layer of the bead apex. In addition, deterioration of the rubber is promoted. Conventionally, a shielding effect has been obtained by using carbon black, but since it is a raw material derived from petroleum resources, it is not preferable. The use of graphite, which is a non-petroleum resource having the same effects, can compensate for the problems of the white filler described above.
  • graphite is layered graphite having a hexagonal plate-like crystal structure, and does not include carbon black or the like.
  • the average particle diameter of graphite is preferably 3 ⁇ m or more, more preferably 5 m or more, and even more preferably 10 m or more, from the viewpoint of obtaining sufficient hardness.
  • the average particle diameter of graphite is preferably 50 ⁇ m or less, more preferably 20 ⁇ m or less, because it has excellent strength and is excellent in tear strength and bending crack resistance, which is a starting point for fracture.
  • the content of graphite is 5 parts by weight or more, preferably 10 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the rubber component. If the graphite content is less than 5 parts by weight, a sufficient reinforcing effect cannot be obtained.
  • the graphite content is 80 parts by weight or less, preferably 50 parts by weight or less. If the graphite content exceeds 80 parts by weight, the durability and fatigue resistance will deteriorate. In the present invention, by setting the graphite content to 5 to 80 parts by weight, rolling resistance can be reduced, and durability and fatigue resistance can be improved.
  • the bead apex rubber composition of the present invention preferably further contains a thermosetting resin.
  • a thermosetting resin include phenol-based resin and talesol-based resin.
  • phenolic resin examples include oil-modified phenolic resin such as alkyl phenolic resin, cache oil modified phenolic resin and phenolic resin modified with other oils.
  • thermosetting resin a phenolic resin is preferable from the viewpoint of obtaining high hardness.
  • the content of the thermosetting resin is preferably 3 parts by weight or more, preferably 1 part by weight or more with respect to 100 parts by weight of the rubber component, from the viewpoint of obtaining sufficient hardness as a rubber composition for bead apex. It is preferable. Further, the content of the thermosetting resin is preferably 20 parts by weight or less, more preferably 15 parts by weight or less, from the viewpoint that the unvulcanized rubber does not become too hard and is excellent in caloric properties.
  • the rubber composition for bead apex of the present invention is intended to prepare for the future reduction of the supply of petroleum resources in consideration of the environment, and preferably contains no aroma oil. Even if not, sufficient physical properties such as steering stability and rolling resistance can be obtained.
  • the rubber composition for bead apex of the present invention is generally used in the tire industry in addition to the rubber component, silica, reinforcing filler, silane coupling agent, graphite and thermosetting resin. Additives such as sulfur vulcanizing agents, vulcanization accelerators, waxes, various anti-aging agents, stearic acid, zinc oxide and the like can be appropriately blended.
  • the rubber composition for bead apex of the present invention is produced by a general method. That is, the bead apec of the present invention is obtained by kneading the rubber component, silica, black lead, and other compounding agents as necessary with a Banbury mixer, a mixer or an open roll, and then vulcanizing. A rubber composition for a rubber can be produced.
  • the rubber composition for bead apex of the present invention is used as a bead apex among tire members.
  • the tire of the present invention can be produced by an ordinary method using the rubber composition for bead apex of the present invention. That is, the rubber composition for a bead apex of the present invention, which is blended with the above-mentioned additives as necessary, is extruded in accordance with the shape of the bead apex of the tire in an unvulcanized state. Bonded together with tire members to form an unvulcanized tire. A tire can be obtained by heating and pressing the unvulcanized tire in a vulcanizer.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a bead portion of a tire having a bead apex using the bead apex rubber composition of the present invention.
  • the tire includes a pair of beads 1 formed on a pair of sidewalls 2 that are continuous on both sides of the tread, and a carcass 5 that is folded at both ends by a bead core 4 in the bead 1.
  • the pex 3 is a tire portion that is arranged between the carcass 5 folds and extends toward the side wall 2 of the tire.
  • a is a bead apex.
  • B represents the thickness of the bead apex, and it is preferable that these variations are small.
  • the tire using the bead apex rubber composition of the present invention can be an eco-tire that is environmentally friendly and can be prepared for a future reduction in the supply of petroleum resources.
  • Silane Coupling Agent Degussa Si75: Bis (triethoxysilylpropyl) disulfate
  • Thermosetting resin Sumitomo Bakelite Co., Ltd. phenolic cured resin “Sumilite Resin P R12686J
  • Stearic acid "Tsubaki" stearic acid manufactured by NOF Corporation
  • Zinc oxide Mitsui Metal Mining Co., Ltd.
  • Anti-aging agent Antigen 6C (N— (1,3 dimethylbutyl) N, —Fueru p Huerendiamine) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
  • Vulcanization accelerator NS Noxeller NS (N—tert-butyl 2-benzothiazolylsulfenamide) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
  • Vulcanization accelerator H Noxeller H (hexamethylenetetramine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd. [0042] Examples 1-3 and Comparative Examples 1-4
  • the manufactured test radial tires were mounted on all axles of a vehicle (domestic FF2000cc), and the vehicle was run on the test course, and the driving stability was evaluated by sensory evaluation of the driver.
  • the evaluation was made on a 10-point scale, and the steering stability of Comparative Example 1 was 6 points, and a relative evaluation was performed. Moreover, it shows that it is excellent, so that the score of steering stability is large.
  • the resistance torque (rolling resistance) was measured, and the rolling resistance index of Comparative Example 1 was set to 100, and the rolling resistance of each formulation was displayed as an index using the following formula. .
  • the present invention by including a predetermined amount of a predetermined rubber component, silica, and graphite, it is possible to consider the environment and prepare for a decrease in the future supply of petroleum resources, and further reduce rolling resistance. Thus, it is possible to provide a bead apex rubber composition that can improve steering stability and a tire using the rubber composition.

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Abstract

　天然ゴムを３０重量％以上含有するゴム成分１００重量部に対して、シリカを２０～１２０重量部、および黒鉛を５～８０重量部含有することで、環境に配慮することも、将来の石油資源の供給量の減少に備えることもでき、さらに、転がり抵抗を低減させ、操縦安定性を向上させることができるビードエイペックス用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤを提供することができる。

Description

明 細 書
ビードエィペックス用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ
技術分野
[0001] 本発明は、ビードエイペックス用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤに関する。
背景技術
[0002] 近年、自動車の性能の向上、道路網の発達により、タイヤにおいても操縦安定性が 必要となっている。タイヤの優れた操縦安定性を得るためには、ビードエイペックスの 剛性を向上させる必要があり、従来より多量のカーボンブラックを配合するビードエイ ペックス用ゴム組成物が開発されてきた。
[0003] しかし、フィラーでの高剛性ィ匕は可能であるものの、損失正接 (tan δ )の増大により タイヤ走行中に発熱しやすくなり、熱疲労により耐久性が損なわれ、かつ、タイヤの転 力 Sり抵抗が増大する（転がり抵抗特性が低減する）という不利益が生じる。
[0004] また近年、環境問題が重視されるようになり、 CO排出の規制が強化され、さらに石
2
油資源は有限であり、供給量が年々減少していることから、将来的に石油価格の高 騰が予測され、カーボンブラックなどの石油資源由来の原材料の使用には限界があ る。そのため将来、石油が枯渴した場合を想定すると、 NR、シリカ、炭酸カルシウム などのような石油外資源をビードエイペックス用ゴム組成物にも使用する必要がある 力 その場合、従来用いていた石油資源の使用により得られるビードエイペックスの 剛性などと同等、またはそれ以上の性能は得られないという問題がある。
[0005] 特開 2003— 63206号公報には、石油が枯渴した場合を想定したタイヤ用原材料 を示す技術が開示されているが、充分に転がり抵抗を低減させ、操縦安定性に優れ るビードエィペックス用ゴム糸且成物にっ 、ては開示されて 、な 、。 発明の開示
[0006] 本発明は、環境に配慮することも、将来の石油資源の供給量の減少に備えることも でき、さら〖こ、転がり抵抗を低減させ、操縦安定性を向上させることができるビードエ ィペックス用ゴム組成物およびそれを用いたビードエィペックスを有するタイヤを提供 することを目的とする。 [0007] 本発明は、天然ゴムを 30〜： LOO重量0 /0含有するゴム成分 100重量部に対して、シ リカを 20〜120重量部、および黒鉛を 5〜80重量部含有するビードエイペックス用ゴ ム組成物に関する。
[0008] 前記黒鉛の平均粒子径は、 3〜50 μ mであることが好ま ヽ。
[0009] また、本発明は、前記ビードエイペックス用ゴム組成物を用いたビードエイペックス を有するタイヤに関する。
図面の簡単な説明
[0010] [図 1]本発明のビードエイペックス用ゴム組成物を用いたビードエイペックスを有する タイヤのビード部の断面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0011] 本発明のビードエイペックス用ゴム組成物は、ゴム成分、シリカおよび黒鉛を含有 する。
[0012] ゴム成分としては、天然ゴム (NR)を含有する。 NRを含有することで、環境に配慮 することも、将来の石油資源の供給量の減少に備えることもでき、さらに、転がり抵抗 を低減させ、硬度、耐久性および耐疲労特性を向上させることができる。
[0013] NRとしては、 RSS # 3、 TSR20などのゴム工業で一般的に使用されているものを 使用することができる。
[0014] ゴム成分中の NRの含有率は 30重量％以上、好ましくは 50重量％以上である。 N Rの含有率が 30重量％未満では、環境に配慮することも、将来の石油資源の供給量 の減少に備えることもできないうえ、充分に転がり抵抗を低減させ、耐久性および耐 疲労特性を向上させにくい。また、 NRの含有率は、操縦安定性と転がり抵抗に優れ る点から、 100重量％以下、好ましくは 90重量％以下、より好ましくは 80重量％以下 である。
[0015] ゴム成分としては、 NRとともに、ジェン系ゴムを好適に使用することができる。ここで 、 NR以外のジェン系ゴムとしては、たとえば、エポキシ化天然ゴム（ENR)、スチレン ブタジエンゴム（SBR)、ブタジエンゴム（BR)、スチレンイソプレンゴム（SIR)、ブチル ゴム（IIR)、ハロゲン化ブチルゴム（X— IIR)、イソモノォレフィンと p—アルキルスチレ ンとの共重合体のハロゲン化物などを併用できる。なかでも、転がり抵抗を低減させ、 硬度、耐久性および耐疲労特性を向上させることができることから、 ENR、 SBR、 BR 、 IRが好ましぐ環境に配慮することも、将来の石油資源の供給量の減少に備えるこ ともできることから、 ENRがより好ましい。
[0016] ENRとしては、市販の ENRを用いてもよ!、し、 NRをエポキシ化して用いてもよ!、。
NRをエポキシ化する方法としては、とくに限定されるものではないが、クロルヒドリン 法、直接酸化法、過酸化水素法、アルキルヒドロペルォキシド法、過酸法などの方法 を用いて行うことができる。過酸法としてはたとえば、 NRに過酢酸や過蟻酸などの有 機過酸を反応させる方法などがあげられる。
[0017] ゴム成分中の ENRの含有率は、低発熱性に優れ、発熱を抑制できる点から、 70重 量％以下が好ましぐ 50重量％以下がより好ましい。また、 ENRの含有率は、操縦安 定性と転がり抵抗に優れる点から、 0重量％以上が好ましぐ 10重量％以上がより好 ましぐ 20重量％以上がさらに好ましい。
[0018] シリカとしては、とくに制限はなぐタイヤ工業において一般的に使用されているもの を用いることができる。
[0019] シリカの含有量は、ゴム成分 100重量部に対して 20重量部以上、好ましくは 30重 量部以上、より好ましくは 40重量部以上である。シリカの含有量が 20重量部未満で は、環境に配慮することも、将来の石油資源の供給量の減少に備えることもできない うえ、ビードエィペックス用ゴム組成物として充分な硬度が得られない。また、シリカの 含有量は 120重量部以下、好ましくは 100重量部以下、より好ましくは 90重量部以 下である。シリカの含有量が 120重量部をこえると、ゴムの加工が困難になる。
[0020] 本発明のビードエイペックス用ゴム組成物は、環境に配慮することも、将来の石油 資源の供給量の減少に備えることもできることを目的としており、補強用充填剤として 通常使用されるカーボンブラックを使用しないことが好ましい。
[0021] 補強用充填剤としては、クレー、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシゥ ム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、酸化チタンなども あげられ、これらの補強用充填剤のなかから、単独、または 2種以上をシリカと併用し て用いることちでさる。
[0022] 本発明のビードエイペックス用ゴム組成物は、シリカとともにシランカップリング剤を 併用することが好ましい。なかでも、 130〜160°Cで混練りする際の混練り加工性お よび押し出し加工性を改善することが可能であることから、下記一般式で表される有 機シランカップリング剤が好ま 、。
(RO) -Si- (CH ) -S - (CH ) -Si- (OR)
3 2 x n 2 y 3
(式中、 Rは直鎖状または分岐鎖状の 1〜8個の炭素数を有するアルキル基 ;xおよび yは同じかまたは異なり、いずれも 1〜8の整数; nは 2〜8の整数である）
[0023] 前記式を満たすィ匕合物としては、ビス（3 トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィ ド、ビス（2 トリエトキシシリルェチル)テトラスルフイド、ビス（4 トリエトキシシリルブ チル)テトラスルフイド、ビス（3 トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフイド、ビス（2— トリメトキシシリルェチル)テトラスルフイド、ビス（4 トリメトキシシリルブチル)テトラス ルフイド、ビス（3 トリエトキシシリルプロピル）トリスルフイド、ビス（2 トリエトキシシリ ルェチル）トリスルフイド、ビス（4 トリエトキシシリルブチル）トリスルフイド、ビス（3—ト リメトキシシリルプロピル）トリスルフイド、ビス（2—トリメトキシシリルェチル）トリスルフィ ド、ビス（4ートリメトキシシリルブチル）トリスルフイド、ビス（3—トリエトキシシリルプロピ ル）ジスルフイド、ビス（トリエトキシシリルプロピル）ジスルフイド、ビス（2—トリエトキシ シリルェチル）ジスルフイド、ビス（4 トリエトキシシリルブチル）ジスルフイド、ビス（3 -トリメトキシシリルプロピル）ジスルフイド、ビス（2—トリメトキシシリルェチル）ジスルフ る。
[0024] シランカップリング剤の含有量は、ゴムの混練りおよび押出し時の加工性に優れる 点から、シリカ 100重量部に対して 4重量部以上が好ましぐ 8重量部以上がより好ま しい。また、シランカップリング剤の含有量は、ゴムの混練りおよび押し出し時の加工 性の改善効果に優れ、コストも抑制できる点から、 20重量部以下が好ましぐ 15重量 部以下がより好ましい。
[0025] 補強用充填剤として、シリカのような白色充填剤のみを含有した場合、白色充填剤 は光の遮蔽度が低ぐ光を透過しやすいため、ビードエイペックスの内層にまで光が 到達し、ゴムの劣化が促進される。従来は、カーボンブラックを使用することで遮蔽効 果を得ていたが、石油資源由来の原材料であり、好ましくないため、本発明では、同 様の効果を有する石油外資源である黒鉛を使用することで、上記の白色充填剤の問 題点を補うことができる。
[0026] 本発明では、黒鉛とは、六角板状の結晶構造を有する層状の黒鉛であり、カーボン ブラックなどは含まない。
[0027] 黒鉛の平均粒子径は、充分な硬度が得られる点から、 3 μ m以上が好ましぐ 5 m 以上がより好ましぐ 10 m以上がさらに好ましい。また、黒鉛の平均粒子径は、強 度に優れ、破壊の起点となりにくぐ引き裂き強度および耐屈曲亀裂性能にも優れる 点から、 50 μ m以下が好ましぐ 20 μ m以下がより好ましい。
[0028] 黒鉛の含有量は、ゴム成分 100重量部に対して 5重量部以上、好ましくは 10重量 部以上である。黒鉛の含有量が 5重量部未満では、充分な補強効果が得られない。 また、黒鉛の含有量は 80重量部以下、好ましくは 50重量部以下である。黒鉛の含有 量が 80重量部をこえると、耐久性および耐疲労特性が低下する。本発明では、黒鉛 の含有量を 5〜80重量部とすることで、転がり抵抗を低減させ、耐久性および耐疲労 特性を向上させることができる。
[0029] 本発明のビードエイペックス用ゴム組成物は、さらに、熱硬化性榭脂を含有すること が好ましい。ここで熱硬化性榭脂とは、具体的には、フエノール系榭脂、タレゾール系 榭脂などがあげられる。
[0030] フエノール系榭脂としては、たとえば、アルキルフエノール榭脂や、カシュ一オイル 変性フエノール榭脂やその他のオイルで変性したフエノール榭脂などのオイル変性 フエノール榭脂などがあげられる。
[0031] 熱硬化性榭脂としては、高硬度が得られる点から、フエノール系榭脂が好ましい。
[0032] 熱硬化性榭脂の含有量は、ビードエイペックス用ゴム組成物として充分な硬度が得 られる点から、ゴム成分 100重量部に対して 1重量部以上が好ましぐ 3重量部以上 力 り好ましい。また、熱硬化性榭脂の含有量は、未加硫ゴムが硬くなりすぎず、カロ ェ性に優れる点から、 20重量部以下が好ましぐ 15重量部以下がより好ましい。
[0033] 本発明のビードエイペックス用ゴム組成物は、環境に配慮し、将来の石油資源の供 給量の減少に備えることを目的としており、ァロマオイルを含有しないことが好ましぐ オイルを使用しなくても、操縦安定性や転がり抵抗などの充分な物性が得られる。 [0034] 本発明のビードエイペックス用ゴム組成物は、前記ゴム成分、シリカ、補強用充填 剤、シランカップリング剤、黒鉛および熱硬化性榭脂以外にも、タイヤ工業において 一般的に使用される硫黄などの加硫剤、加硫促進剤、ワックス、各種老化防止剤、ス テアリン酸、酸ィ匕亜鉛などの添加剤を適宜配合することができる。
[0035] 本発明のビードエイペックス用ゴム組成物は、一般的な方法で製造される。すなわ ち、バンバリ一ミキサーや-一ダー、オープンロールなどで前記ゴム成分、シリカ、黒 鉛、必要に応じてその他の配合剤を混練りし、その後加硫することにより、本発明の ビードエイペックス用ゴム組成物を製造することができる。
[0036] 本発明のビードエィペックス用ゴム組成物は、タイヤ部材のなかでもビードエィぺッ タスとして使用するものである。
[0037] 本発明のタイヤは、本発明のビードエイペックス用ゴム組成物を用いて、通常の方 法により製造することができる。すなわち、必要に応じて前記添加剤を配合した本発 明のビードエイペックス用ゴム組成物を、未加硫の状態で、タイヤのビードエイペック スの形状にあわせて押し出しカ卩ェし、他のタイヤ部材とともに貼りあわせ、未加硫タイ ャを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することによりタイヤを得るこ とがでさる。
[0038] 本発明のタイヤは、本発明のビードエイペックス用ゴム組成物を用いたビードエイ ペックスを有する。図 1は、本発明のビードエイペックス用ゴム組成物を用いたビード エイペックスを有するタイヤのビード部の断面図である。ここで、該タイヤは、トレッド 両側で連なる一対のサイドウォール 2に形成された一対のビード 1と、該ビード 1中の ビードコア 4で両端部が折り返されたカーカス 5とを備えており、ビードエィペックス 3と は、図 1に示すように、該カーカス 5の折り返しの間に配置され、タイヤのサイドウォー ル 2の方向に向かってのびるタイヤ部位をいい、ビードエィペックス 3において、 aはビ ードエイペックスの高さ、 bはビードエィペックスの厚さを示し、これらのばらつきが小さ いことが好ましい。
[0039] なお、本発明のビードエイペックス用ゴム組成物を用いたタイヤは、環境に配慮す ることも、将来の石油資源の供給量の減少に備えることもできるェコタイヤとすること ができる。 実施例
[0040] 実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定さ れるものではない。
[0041] 以下、実施例および比較例で使用した各種薬品について詳細に説明する。
天然ゴム (NR)： RSS # 3 (タイ製）
黒鉛：日本黒鉛工業 (株)製の CP (平均粒子径: 19 m)
シリカ：デグッサ社製の VN3 (BET: 175mVg)
シランカップリング剤：デグッサ社製の Si75：ビス（トリエトキシシリルプロピル)ジスルフ 熱硬化性榭脂：住友ベークライト (株)製のフエノール系硬化レジン「スミライトレジン P R12686J
ステアリン酸：日本油脂 (株)製のステアリン酸「つばき」
酸化亜鉛：三井金属鉱業 (株)製
老化防止剤:住友ィ匕学 (株)製のアンチゲン 6C (N— (1, 3 ジメチルブチル） N， —フエ-ルー p フエ-レンジァミン）
硫黄:鶴見化学工業 (株)製
加硫促進剤 NS：大内新興化学工業 (株)製のノクセラー NS (N— tert ブチル 2 -ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
加硫促進剤 H：大内新興化学工業 (株)製のノクセラー H (へキサメチレンテトラミン） [0042] 実施例 1〜3および比較例 1〜4
表 1に示す配合処方にしたカ^、、（株)神戸製鉄所製の 1. 7Lバンバリ一ミキサーを 用いて、硫黄および加硫促進剤以外の薬品を 150°Cの条件下で 4分間混練りし、混 練り物を得た。得られた混練り物に硫黄および加硫促進剤を添加し、二軸ローラーを 用いて、 80°Cの条件下で 4分間混練りし、未加硫ゴム組成物を得た。さらに、得られ た未加硫ゴム組成物をビードエイペックスの形状に成形し、他のタイヤ部材とともに貼 り合わせて未加硫タイヤを形成し、 150°Cおよび 25kgf (245. 16625N)の条件下 で 35分間加硫することにより、実施例 1〜3および比較例 1〜4の試験用ラジアルタイ ャ（タイヤサイズ： 195Z65R15、 Hレンジ）を製造した。 [0043] (操縦安定性）
製造した試験用ラジアルタイヤを車輛（国産 FF2000cc)の全軸に装着させ、テスト コースを実車走行し、ドライバーの官能評価により操縦安定性を評価した。なお、評 価は 10点満点とし、比較例 1の操縦安定性を 6点として、相対評価を行なった。また 、操縦安定性の評点は大きいほど、優れることを示す。
[0044] (転がり抵抗）
製造した試験用ラジアルタイヤをドラム上で転がすことにより、抵抗のトルク (転がり 抵抗)を測定し、比較例 1の転がり抵抗指数を 100とし、下記計算式により、各配合の 転がり抵抗を指数表示した。なお、転がり抵抗指数が大きいほど、転がり抵抗が低減 され、転がり抵抗特性に優れることを示す。
(転がり抵抗指数） = (比較例 1の転がり抵抗) Z (各配合の転がり抵抗） X 100 [0045] 上記試験の評価結果を表 1に示す。
[0046] [表 1] 表 1
実施例 比較例
1 2 3 1 2 3 4
N R 100 100 70 100 100 100 20
E N R 一 ― 30 ― ― ― 80
15 50 15 一 2 10 ―
シリカ 70 20 70 90 90 150 90 配
シランカップリング剤 5.6 2.5 5.6 7.2 7.2 1.2 7.2 熱硬化性樹脂 5 5 5 5 5 5 5 ステアりン酸 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 3.5 1.5 酸化亜鉛 3 3 3 3 3 3 3 老化防止剤 2 2 2 2 2 2 2 硫黄 3 3 3 3 3 3 3 加硫促進剤 N S 2.5 2,5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 加硫促進剤 H 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 評 操縦安定性 6.5 7 7 6 6 6.5 6 価
果 転がり抵抗 104 106 105 100 100 86 91 産業上の利用可能性
本発明によれば、所定のゴム成分、シリカおよび黒鉛を所定量含有することにより、 環境に配慮することも、将来の石油資源の供給量の減少に備えることもでき、さらに、 転がり抵抗を低減させ、操縦安定性を向上させることができるビードエイペックス用ゴ ム組成物およびそれを用いたタイヤを提供することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 天然ゴムを 30重量0 /0以上含有するゴム成分 100重量部に対して、
シリカを 20〜120重量咅^および
黒鉛を 5〜80重量部含有するビードエイペックス用ゴム組成物。
[2] 黒鉛の平均粒子径が 3〜50 μ mである請求の範囲第 1項記載のビードエイペック ス用ゴム組成物。
[3] 請求の範囲第 1項または第 2項記載のビードエイペックス用ゴム組成物を用いたビ ードエイペックスを有するタイヤ。
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